RU36968U1

RU36968U1 - Одноосный искусственный коленный сустав с замком и юстировочным устройством

Info

Publication number: RU36968U1
Application number: RU2004100433/20U
Authority: RU
Inventors: А.И. Солоненко
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "МЕТИЗ"
Priority date: 2004-01-15
Filing date: 2004-01-15
Publication date: 2004-04-10

Description

ОДНООСНЫЙ ИСКУССТВЕННЫЙ КОЛЕННЫЙ СУСТАВ с ЗАМКОМ И ЮСТИРОВОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ

Полезная модель относится к медицинской технике, а именно к искусственным коленным суставам и может быть использована при протезировании нижних конечностей.

Наиболее простыми по конструкции, надежными в эксплуатации и обеспечивающими полную подкосоустойчивость являются одноосные РЖС с замковым устройством, в силу чего они нашли широкое распространение при протезировании нижних конечностей (Конструкции протезно-ортопедических изделий, п/р А.П.Кужекина, М.: изд. «Легкая и пищевая промышленность, 1984, с.78-79). Одноосные ИКС с замковым устройством содержат бедренную и голенную части, соединенные осью и имеющие замковый механизм с ручным, как правило, дистанционным, управлением. Бедренная часть при изготовлении протеза соединяется с приемной гильзой бедра, а голенная часть - с искусственной голенью. Замковый механизм должен обеспечивать надежную фиксацию коленного узла в разогнутом положении протеза.

Известно большое количество конструкций замковь1х механизмов. Так, описан ИКС, замковый механизм которого расположен на его наружной стороне и выполнен в виде сектора, установленного с возможностью вращения на оси и подпружиненного к сектору зуба, расположенного с возможностью вращения на другой оси. Зуб выполнен на рычаге, соединенном с тягой для дистанционного управления замком (RU 2035900 С1, 27.05.1995).

MHK7:A61F2/64

частях ИКС. Замковое устройство (JP2000271158, 03.10.2000) представляет собой подпружиненную защелку, входящую в специальное гнездо, ось защелки расположена перпендикулярно оси вращения ИКС.

Замковый механизм ИКС (US 4756712, 12.07.1988) - ближайший аналог, представляет собой подпружиненн)то защелку, входящую в специальное гнездо. Защелка установлена на бедренной части, а гнездо выполнено в теле голенной части. Ось защелки параллельна геометрической оси ИКС.

Принципиальным недостатком конструкции указанных устройств, в том числе ближайшего аналога, является появление люфта в замковом механизме при достаточно интенсивной и длительной эксплуатации, а кроме того, отсутствие регулировки, позволяющей в процессе построения схемы протеза осуществлять поворот ИКС относительно приемной гильзы бедра с любыми типами опор без снятия приемной гильзы.

Задачей настоящей полезной модели является создание компактной, легкой и удобной для инвалида конструкции ИКС с замковым механизмом, обеспечивающим безлюфтовое запирание, а также обеспечение поворота ИКС относительно приемной гильзы бедра без снятия протеза в процессе юстировки.

Технический результат - повышение надежности при длительной эксплуатации и удобства при юстировании, обеспечивается тем, что искусственный коленный сустав содержит бедренную часть с опорой для модульного крепления приемной гильзы бедра и голенную часть с опорой для крепления голени, установленные на оси вращения, замковый механизм, включающий размещенные на бедренной и голенной частях подпружиненную защелку и гнездо.

Запирающая часть замкового механизма образована цилиндрическими поверхностями защелки и гнезда, геометрические оси которых параллельны оси вращения и расположены в плоскости.

перпендикулярной к цилиндрическим поверхностям и проходящей через линию их контакта. Защелка представляет собой протяженный элемент, один конец которого установлен на дополнительной оси, параллельной оси вращения и закрепленной в бедренной части, а другой конец, имеющий цилиндрическую поверхность, подпружинен в сторону запирания посредством пружины сжатия. При этом элемент опора для крепления приемной гильзы бедра установлена в отверстии корпуса бедренной части с возможностью поворота вокруг своей оси с последующей фиксацией, а пружина сжатия размещена в направляющем стакане, установленном в отверстии опоры для крепления приемной гильзы бедра.

Сустав может характеризоваться тем, что величины радиусов цилиндрической поверхности защелки RI и гнезда R2 удовлетворяют условию: RI 0,3-0,5 R; R2 0,7-0,9 R, где: R - расстояние от линии контакта цилиндрических поверхностей до оси вращения защелки.

Сустав может характеризоваться также тем, что опора для крепления приемной гильзы бедра содержит цилиндрический хвостовик с кольцевой проточкой, а средства фиксации выполнены в виде двух пар «резьбовая бобышка - втулка, размещенных в параллельных сквозных отверстиях в бедренной части по обе стороны от кольцевой проточки цилиндрического хвостовика и установленных с возможностью поджатия винтами их кромок к поверхности кольцевой проточки.

Сустав может характеризоваться и тем, что бобышки, выполненные с острыми кромками, расположены со стороны одной боковой поверхности корпуса, а втулки, имеющие закругленные кромки, - с противоположной, при этом между каждой резьбовой бобышкой и втулкой установлена пружина сжатия.

Сустав может характеризоваться, кроме того, и тем, что средства фиксации содержат крышки, прикрепленные к обеим боковым поверхностям корпуса напротив друг друга, при этом между одной из

крышек и бобышками размещены упругие элементы, выполненные из жесткой резины или полиуретана, а другая крышка имеет отверстия напротив гнезд под ключ винтов.

Сустав может характеризоваться и тем, что защелка снабжена цапфой для присоединения троса дистанционного управления.

Сустав может характеризоваться также и тем, что опора для крепления голени и/или приемной гильзы бедра включает элементы для модульного крепления, выполненные в виде четырехгранной пирамидки и опорной поверхности.

Сустав может характеризоваться тем, что опора для крепления приемной гильзы бедра включает элементы для модульного крепления, выполненные в виде втулки с опорной поверхностью и четырех винтов, а также тем, что опора для крепления голени включает модульное крепление типа втулка - хомут.

Дополнительный технический результат состоит в обеспечении инвалида звуковой сигнализацией о факте запирания ИКС.

Сущность полезной модели поясняется на чертежах, где:

На фиг. 1 представлена конструкция ИКС в разрезе, в закрытом положении;

На фиг. 2 - то же, что на фиг. 1, разрез по А-А;

На фиг. 3 - то же, что на фиг. 1, в раскрьггом положении;

На фиг. 4 - то же, что на фиг. 1, разрез по В-В;

На фиг. 5 - то же, что на фиг. 1, вид сбоку;

На фиг. 6 - конструкция ИКС с другими элементами модульного крепления, в разрезе;

На фиг. 7, 8 - модификации ИКС с вариантами модульного крепления.

10 включает корпус 16 и опору 18. Замковый механизм 19 включает защелку 20, расположенную на дополнительной оси 22 между проушинами 24 корпуса 16. Защелка 20 имеет цапфу 26 с канавкой 28 для крепления троса 30 дистанционного управления. Оси 14 и 22 параллельны между собой. Ответная часть для защелки 20 замкового механизма 19 гнездо 32, выполнено в отдельной детали 34, прикрепленной к голенной части 12.

Опора 18 включает стандартные элементы для модульного крепления приемной гильзы бедра: опорную площадку 36 и пирамидку 38, а также цилиндрический хвостовик 40, установленный в отверстии корпуса 16. В отверстии хвостовика 40 помещена пружина 42 сжатия, действующая на защелку 20 через направляющий стакан 44.

Голенная часть 12 состоит из корпусной детали 46, в пазе которой закреплена посредством болта 48 отдельная деталь 34, в которой выполнено гнездо 32 замкового механизма. Опорная площадка 50 модульного крепления голени выполнена в корпусной детали 46, а пирамидка 52 - представляет собой самостоятельную деталь с резьбой под болт 48. Защелка 20 представляет собой протяженный элемент с утолщениями по концам. Со стороны оси 22 защелка имеет хвостовик 58, предназначенный для ограничения вращения защелки при переустановке цапфы 26 под правую или ногу. На корпусе 16 в зоне контакта с упорной поверхностью 60 голенной части 12 установлен упругий элемент 62.

Опора 18 с элементами 36, 38 модульного крепления приемной гильзы бедра установлена с возможностью поворота вокруг своей оси с последующей фиксацией. Фиксация осуществляется путем поджатия резьбовых бобышек 63 и втулок 64 посредством винта 66 к кольцевой проточке 72, выполненной на цилиндрическом хвостовике 40. Бобышки 63

и втулки 64 размещены в корпусе 16 в двух параллельных между собой отверстиях 73.

Между резьбовыми бобышками 63 и втулками 64 размещены цилиндрические пружины сжатия 74. Отверстия 73 с обеих сторон закрыты крышками 76, 78, прикрепленными винтами 80 к корпусу 16. Крышка 78 имеет два отверстия 82 напротив гнезд «под ключ винтов 66. Между бобышками 63 и крышкой 76 размещены упругие элементы 84, выполненные, например, из жесткой резины или полиуретана.

Функционирование патентуемого ИКС с замком и юстировочным устройством не изменяется при использовании иных модульных элементов. Так, вместо опоры 18 с элементами 36 и 38 (фиг. 1,5) для модульного крепления приемной гильзы бедра может применяться опора 90 с элементами для модульного крепления - втулкой 91 с опорной поверхностью 92 и четырьмя винтами 93 (фиг. 6,7). То же самое относится к элементам 50,52 (фиг. 5), которые могут быть заменены на модульное крепление типа «втулка-хомут, состоящее из втулки 94 с прорезью и винта 96 (фиг. 6,8). При этом втулка 94 выполнена в корпусной детали 95, к которой болтом 97 и гайкой 98 прикреплена деталь 34.

Экспериментально установлено, что для обеспечения надежного запирания с запасом на износ необходимо, чтобы величины радиусов цилиндрических поверхностей защелки RI и гнезда R2 удовлетворяли условию: RI 0,3 - 0,5 R; R2 0,7 - 0,9 R. При этом ось 22 вращения защелки может располагаться в той же плоскости, что и оси цилиндрических поверхностей.

Устройство функционирует следующим образом. Во время ходьбы на протезе при закрытом состоянии замка, цилиндрическая поверхность защелки 20 находится в соприкосновении по линии контакта с цилиндрической поверхностью гнезда 32. В процессе эксплуатации, по мере износа соприкасающихся поверхностей, линия контакта будет

перемещаться вглубь гнезда 32, обеспечивая при этом безлюфтовое запирание ИКС. Отпирание замка производится поднятием защелки 20 через цапфу 26 и трос 30 дистанционного управления. При этом защелка 20 сжимает пружину 42, выходит из контакта с цилиндрической поверхностью гнезда, вследствие чего ИКС становится свободным для открывания.

При закрывании ИКС (фиг. 3) голенная часть 12 поворачивается относительно бедренной части 10, при этом упорная поверхность 60 приподнимает защелку 20 вверх, после чего под действием пружины 42 защелка соскальзывает с поверхности 60 и ее цилиндрическая поверхность оказывается в гнезде 32. Соскальзывание защелки 20 в гнездо 32 сопровождается отчетливым звуковым щелчком, сигнализирующим инвалиду о факте запирания ИКС.

При ходьбе на протезе с отключенным замком ИКС функционирует как обычный одноосный ИКС без замка.

Поворот ИКС относительно приемной гильзы бедра, выполняемый при юстировке схемы построения протеза, проводится следующим образом. Ослабляют винты 66, при этом головки винтов 66 упираются в крышку 78, пружины 74 отжимают втулки 64 от поверхности кольцевой проточки 72. При дальнейшем отворачивании винтов 66 резьбовые бобышки 63, сжимая упругие элементы 84, также отходят от поверхности кольцевой проточки 72. При вьшолнении поворота гильза вместе с опорой будет перемещаться без углового люфта, что является важным преимуществом ИКС при юстировке схемы построения протеза. После поворота опоры 18 с закрепленной на ней приемной гильзой бедра на нужный угол, производят фиксацию опоры 18 путем затягивания винтов 66. При этом винты 66 будут вворачиваться в бобышки 63, а упругие элементы 84, поджимающие бобышки 63 в осевом направлении, не дадут возможности последним проворачиваться вместе с винтами (фиг. 4).

Фиксация обеспечивается поджатием резьбовых бобышек 63 и втулок 64 к кольцевой проточке 72 на цилиндрическом хвостовике 40. Бобышки 63 выполнены с острыми кромками 86, а кромки 88 втулок 64 скруглены. При затягивании винтов 66 одна из острых кромок 86, врезаясь в тело цилиндрического хвостовика 40, препятствует проворачиванию опоры 18 в одном направлении, а другая - в противоположном. Контактируюш;ие с цилиндрическим хвостовиком 40 кромки 88 втулок 64 скруглены, поэтому они не врезаются в тело хвостовика 40 при затягивании винтов 66 и легко отводятся пружинами 74 от хвостовика при их отворачивании.

Claims

1. Искусственный коленный сустав, содержащий бедренную часть с опорой для модульного крепления приемной гильзы бедра и голенную часть с опорой для крепления голени, установленные на оси вращения, замковый механизм, включающий размещенные на бедренной и голенной частях подпружиненную защелку и гнездо, отличающийся тем, что запирающая часть замкового механизма образована цилиндрическими поверхностями защелки и гнезда, геометрические оси которых параллельны оси вращения и расположены в плоскости, перпендикулярной к цилиндрическим поверхностям и проходящей через линию их контакта, защелка представляет собой протяженный элемент, один конец которого установлен на дополнительной оси, параллельной оси вращения и закрепленной в бедренной части, а другой конец, имеющий цилиндрическую поверхность, подпружинен в сторону запирания посредством пружины сжатия, при этом опора для крепления приемной гильзы бедра установлена в отверстии корпуса бедренной части с возможностью поворота вокруг своей оси с последующей фиксацией, а пружина сжатия размещена в направляющем стакане, установленном в отверстии опоры для крепления приемной гильзы бедра.

2. Сустав по п.1, отличающийся тем, что величины радиусов цилиндрической поверхности защелки R₁ и гнезда R₂ удовлетворяют условию: R₁=0,3-0,5 R; R₂=0,7-0,9 R, где R - расстояние от линии контакта цилиндрических поверхностей до оси вращения защелки.

3. Сустав по п.1, отличающийся тем, что опора для крепления приемной гильзы бедра содержит цилиндрический хвостовик с кольцевой проточкой, а средства фиксации выполнены в виде двух пар “резьбовая бобышка - втулка”, размещенных в параллельных сквозных отверстиях в бедренной части по обе стороны от кольцевой проточки цилиндрического хвостовика и установленных с возможностью поджатия винтами их кромок к поверхности кольцевой проточки.

4. Сустав по п.3, отличающийся тем, что бобышки, выполненные с острыми кромками, расположены со стороны одной боковой поверхности корпуса, а втулки, имеющие закругленные кромки, - с противоположной, при этом между каждой резьбовой бобышкой и втулкой установлена пружина сжатия.

5. Сустав по п.4, отличающийся тем, что средства фиксации содержат крышки, прикрепленные к обеим боковым поверхностям корпуса напротив друг друга, при этом между одной из крышек и бобышками размещены упругие элементы, выполненные из жесткой резины или полиуретана, а другая крышка имеет отверстия напротив гнезд под ключ винтов.

6. Сустав по п.1, отличающийся тем, что защелка снабжена цапфой для присоединения троса дистанционного управления.

7. Сустав по п.1, отличающийся тем, что опора для крепления голени и/или приемной гильзы бедра включает элементы для модульного крепления, выполненные в виде четырехгранной пирамидки и опорной поверхности.

8. Сустав по п.1, отличающийся тем, что опора для крепления приемной гильзы бедра включает элементы для модульного крепления, выполненные в виде втулки с опорной поверхностью и четырех винтов.

9. Сустав по п.1, отличающийся тем, что опора для крепления голени включает модульное крепление типа втулка - хомут.